Università del Colorado, Stanford, Università di Trento: misure atmosferiche con velivoli leggeri
di Dino Zardi
Un'esperienza innovativa nel campo degli studi
ambientali è stata condotta negli ultimi anni da alcuni
ricercatori del Dipartimento di Ingegneria Civile ed
Ambientale dell'Università di Trento. Il gruppo
coordinato da Dino Zardi ha sviluppato un programma
di ricerca volto ad esplorare i fenomeni che
caratterizzano le complesse dinamiche della bassa
atmosfera nelle valli alpine.
Lo studio di tali fenomeni è motivato da una
serie di applicazioni relative a problemi estremamente attuali: fra questi sicuramente le
questioni legate al trasporto di inquinanti emessi da
diverse sorgenti (impianti, mezzi di trasporto, ecc.)
ed alla qualità dell'aria nell'ambiente alpino.
I risultati della ricerca hanno fornito una
migliore stima di parametri idonei alla valutazione
del trasporto, dell'evoluzione e della deposizione
di inquinanti in atmosfera, anche mediante simulazione con opportuni modelli. Un'altra forma
di inquinamento è legata alla propagazione del
rumore: una migliore conoscenza di dati relativi
all'intensità ed alla direzione del vento, nonché
alla stratificazione termica della bassa atmosfera,
consentono di valutare più accuratamente le
condizioni di propagazione di inquinamento acustico.
Fra le diverse applicazioni a cui sono
finalizzati gli studi atmosferici va ricordata
l'agrometeorologia: una migliore valutazione
dell'interazione vegetazione-atmosfera consente un più
efficace controllo di tali effetti (evapotraspirazione,
gelate). Più in generale i risultati forniscono dati
utili alla formulazione di previsioni meteorologiche
a scala locale ed alla parametrizzazione dei
flussi al suolo su terreno complesso nei modelli
meteorologici ad area limitata.
Inoltre le informazioni sul regime dei venti,
sulla loro intensità, direzione e regolarità
forniscono indispensabili indicazioni circa la fattibilità e
la convenienza economica di impianti di sfruttamento dell'energia eolica nonché della
loro ottimale ubicazione.
Nell'ambito della tutela ambientale la
previsione e la conoscenza del campo di vento e di
altre variabili meteorologiche è fondamentale
nella prevenzione, nel controllo e nella gestione
della risorsa forestale al fine di preservarla da
episodi di incendio o di intervenire in modo più
efficace nello spegnimento.
Non va dimenticata inoltre l'emergenza determinata dai mutamenti climatici globali: i
parametri stimati nello studio forniscono un contribuito
alla valutazione di flussi al suolo di gas
responsabili di influenzare i cosiddetti cambiamenti
climatici globali (vapore acqueo, biossido di carbonio,
metano) e migliorare la parametrizzazione dei
flussi al suolo nei modelli climatici a scala globale.
Il fiore all'occhiello del programma di ricerca è
la realizzazione di un sistema di misure atmosferiche in quota mediante strumentazione
installata a bordo di un velivolo leggero gentilmente
messo a disposizione per le ricerche dal Centro
Sportivo Universitario CUS-Trento.
L'impiego di tale velivolo per sondare localmente la struttura dello strato limite atmosferico si
rivela particolarmente indicata per misure
relative a circolazioni atmosferiche nelle valli, nelle
diverse fasi del loro sviluppo diurno ed in corrispondenza di diverse stagioni e condizioni
meteorologiche. Il lavoro svolto ha consentito
l'effettuazione di numerosi voli per la raccolta di
dati relativi a strutture atmosferiche (gradienti di
temperatura, rimozione dell'inversione notturna, subsidenza) nella Valle dell'Adige, nelle Valli
del Basso Sarca e dei Laghi, nell'Alta Val d'Isarco
all'interno del programma internazionale
Mesoscale Alpine Project.
I risultati delle ricerche sono stati presentati a
diversi congressi internazionali: uno dei
ricercatori del gruppo, Massimiliano de Franceschi, è
stato insignito di un prestigioso riconoscimento
nel corso della 9th Conference on
Mountain Meteorology organizzata
dall'American Meteorological Society ad Aspen in Colorado.
Le ricerche hanno avuto il supporto di varie
istituzioni nell'ambito di progetti di ricerca. Fra
queste il Ministero dell'Università e della
Ricerca Scientifica e Tecnologica, l'Agenzia
Provinciale per la Protezione dell'Ambiente della
Provincia Autonoma di Trento, la Provincia Autonoma
di Trento, il Comune di Bolzano e l'Istituto Nazionale per la Ricerca Scientifica e Tecnologica
sulla Montagna (INRM).
L'esperienza dei ricercatori trentini è
assolutamente innovativa in campo nazionale, ma è
cresciuta in stretto contatto con ricercatori che da
tempo hanno sviluppato analoghe iniziative all'estero.
Recentemente è stata avviata una intensa
collaborazione con il National Center for Atmospheric Research
a Boulder in Colorado (USA) ed in particolare con il Mesoscale
and Microscale Meteorology Group, coordinata da Richard
Rotunno. Rotunno è stato ospite del Dipartimento di Ingegneria Civile
ed Ambientale lo scorso febbraio, ed ospiterà a sua volta Zardi per
un periodo di lavoro a Boulder da aprile a luglio 2001.
Una interessante collaborazione è inoltre in corso con
l'Università di Stanford, Department of Civil and Environmental
Engineering: il gruppo coordinato da Robert Street sta simulando
mediante tecniche Large Eddy Simulation lo sviluppo della circolazione
atmosferica nota come "Ora del Garda". Questa
tipica brezza di lago e di valle, che soffia dalla
costa gardesana lungo le valli del basso Sarca e dei Laghi fino a raggiungere l'area a Nord
di Trento, dove si presenta con intense raffiche,
è stata oggetto anche in passato di interessanti
studi da parte dei meteorologi austriaci dell'Università di Innsbruck. Ricercatori come
Wagner e Defant effettuarono notevoli misure nei
primi decenni del secolo scorso, i cui risultati, a
lungo dimenticati, sono stati recentemente riscoperti grazie ad una collaborazioni tra i
ricercatori trentini e l'Institut für Meteorologie
und Geophysik dell'Università di Innsbruck.
Nelle foto:
sopra: il motoaliante del CUS;
sotto: il Cockpit del motoaliante
con la strumentazione per
le misurazioni atmosferiche
in quota
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